廣云物聯基于亞馬遜云科技IoT架構打造針對消費類及產業物聯的智能云平臺白皮書——Version2.2目錄什么是廣云“天匠”平臺 3“天匠”產品優勢 3“天匠”平臺優勢 3“天匠“設計原則 3“天匠”平臺架構 4業務架構 4技術架構 4設備接入架構 6亞馬遜云科技IoT平臺集成的亞馬遜云科技服務 6設備SDK 7設備網關 7認證和授權 8注冊表 8設備影子（Shadow） 9設備影子（Shadow）流程 10設備影子（Shadow）格式 10設備影子（Shadow）服務 10規則引擎 11規則引擎集成其它云服務 12規則引擎&實時流式數據處理 13設備管理 13“天匠”云端功能 14通訊模組固件SDK 15WiFi模組固件SDK 15藍牙模組固件SDK 15蜂窩模組固件SDK 15移動端APPSDK 15移動端小程序SDK 16附錄A:廣云物聯聯系方式 17什么是廣云“天匠”平臺廣云“天匠”物聯網平臺是一款針對消費類和產業物聯網的云平臺。在亞馬遜云科技的IaaS和PaaS層云產品基礎上，搭建了一套完整的、更貼近智能家電領域的公有云平臺。助力于消費類小家電廠商、品牌商提供從功能設計、嵌入式開發調試、設備安全、云端開發、App開發、微信小程序開發、H5開發、運營管理、數據統計等，覆蓋前期開發到后期運營，全生命周期的服務。“天匠”產品優勢廣云“天匠”提供四大產品與服務，一站式完成智能產品云、聯網模塊、App控制端、微信小程序的基礎設施搭建。廣云“天匠”平臺的開發模式最快可以在一天內助力您完成產品智能化升級。全鏈路增值服務與數據運營平臺為您打造在全球市場都具有競爭力的智能產品。可以根據客戶需求支持云服務器部署同時也可以IDC機房部署，支持市場多家主流通訊wifi模組、藍牙模組、蜂窩模組接入。快速智能化：可實現從產品創建到量產整個智能化過程的極速化。低成本：提供對接模組，可直接連接云端；提供DemoApp源碼、Demo小程序源碼、行業公版小程序，實現低成本快速上手。高可用：提供一機一密的方式，保障個人隱私安全。同時可支持億級設備接入，保障連接質量。全球化服務：支持設備在國內和海外使用，支持海外三方平臺的對接，已完成AmazonAlexa對接。平臺擴展性：平臺采用微服務框架技術，服務與服務之間相對獨立，支持橫向和縱向擴展。平臺穩定性：基于主流公有云，擁有億級海量數據和千萬級用戶并發處理能力，為用戶提供穩定性高達99.99%的不間斷計算服務。開放性：對外可提供云對云，豐富的API接口。管理效率，支持實現分布式集群和負載均衡的數據應用，能夠在多用戶和大數據量的情況下，保證系統的穩定性、可靠性和數據的完整性。支持一定量的非結構數據由于平臺運行過程中的相關數據種類多、數量大，系統支持大數據量的管理，支持大規模數據應用。安全性：本系統內的數據屬于保密數據，必須保證數據的安全和系統的安全，預留國密算法加密功能。方便實用，界面友好：系統將充分考慮應用和維護的方便性、靈活性，提供簡潔、方便的操作方式和可視化操作界面。兼容主流瀏覽器系統將充分考慮市面主流瀏覽器的兼容性。“天匠”平臺架構業務架構UI設計層級。運行環境采用云服務器部署應用，設備連接基于亞馬遜云科技MongoDBDynamoDBRedis。數據層使用存儲過程、數據緩存、事務等方式處理數據存儲。業務API技術架構

圖1.“天匠”業務架構"天匠"物聯網平臺采用無服務器F架構。微服務是可以獨立部署、水平擴展、獨立訪問（或者有獨立的數據庫）的服務單元。廣云物聯基于亞馬遜云科技的智能云平臺白皮書圖2.“天匠”技術架構設備接入架構圖3.“天匠”設備接入架構亞馬遜云科技IoT4.亞馬遜云科技IoTAmazonDynamoDBNoSQL數據庫AmazonKinesisLambda—EC2AmazonSimpleStorageService（S3）AmazonSimpleNotification—推送通知服務AmazonSimpleQueueServiceSDK圖5.亞馬遜云科技IoT設備SDK亞馬遜云科技IoT設備SDK使用、HTTP或WebSockets連接到亞馬遜云科技IoT，硬件設備無縫安全地與亞馬遜云科技IoT關和設備影子協作。設備SDK支持C、JavaScript、Arduino、和Python。設備SDK臺構建IoT產品或解決方案。設備網關圖6.亞馬遜云科技IoT設備網關亞馬遜云科技IoT設備網關支持設備安全高效地與亞馬遜云科技IoT信。設備網關可以使用發布/訂閱模式交換消息，從而支持一對一和一對多的通信。憑借此一對多的通信模式，亞馬遜云科技IoT將支持互連設備向多名給定主題的訂閱者廣播數據。和HTTP1.1協議，也支持私有協議。設備網關可自動擴展，以支持10認證和授權圖7.亞馬遜云科技IoT認證和授權方式亞馬遜云科技IoT在所有連接點處提供相互身份驗證和加密。亞馬遜云科技IoT支持亞馬遜云科技身份驗證方法（稱為"SigV4"）以及基于身份驗證的X.509證書。使用HTTP的連接可以使用任一方法，使用的連接可以使用基于證書的身份驗證，使用WebSockets的連接可以使用SigV4。使用亞馬遜云科技IoT生成的證書以及由首選證書頒發機構(CA將所選的角色和/或策略映射到每個證書，以便授予設備或應用程序訪問權限，或撤消訪問權限。通過控制臺或使用API以預配置、激活和與使用亞馬遜云科技IAM配置的相關策略關聯。亞馬遜云科技IoT還支持用戶移動應用使用AmazonCognitoCognito注冊表注冊表將創建設備標識并跟蹤元數據，如設備的屬性和功能。注冊表向格式一致的每臺設備分配唯一的標識，而不管設備的類型和連接方式據是華氏度還是攝氏度。注冊表存儲有關設備的元數據，無需支付額外費用；并且需要每隔7問或更新注冊表條目一次，注冊表中的元數據就不會過期。以JSON格式存儲的設備注冊表信息圖8.以JSON格式存儲的設備注冊表信息設備影子（Shadow）圖9.亞馬遜云科技IoT設備影子邏輯狀態。通過API云科技IoT將比較期望未來狀態和最后報告狀態之間的差異，并命令設備"彌補差異"。設備SDK狀態。子將永久保留狀態；否則狀態將過期。設備影子（Shadow）流程圖10.亞馬遜云科技IoT設備影子流程設備影子（Shadow）格式圖11.亞馬遜云科技IoT設備影子格式設備影子（Shadow）服務設備影子服務使用MQTT話題，便于應用和設備之間的通信，下面是相關的MQTTQoS1話題：$aws/things/{thingName}/shadow/update$aws/things/{thingName}/shadow/get$aws/things/{thingName}/shadow/delete$aws/things/{thingName}/shadow/update/accepted$aws/things/{thingName}/shadow/update/rejected$aws/things/{thingName}/shadow/update/delta$aws/things/{thingName}/shadow/get/accepted$aws/things/{thingName}/shadow/get/rejected$aws/things/{thingName}/shadow/delete/accepted$aws/things/{thingName}/shadow/delete/rejected設備SDK（C-SDK、JS-SDK）將影子功能內置在設備中，能夠使設備與影子服務之間自動同步狀態。規則引擎圖12.亞馬遜云科技IoT規則引擎規則引擎驗證發布到亞馬遜云科技IoT的入站消息，并根據定義的業務規則轉中的數據，并且它可以并行執行一個或多個操作。規則引擎還可以將消息路由到亞馬遜云科技終端節點，包括LambdaAmazonKinesis、AmazonS3、AmazonMachineLearning、AmazonDynamoDB、AmazonCloud和內置Kibana集成的AmazonElasticsearchServiceLambda、AmazonKinesis和AmazonSimpleNotificationService(SNS)進行連接。使用類似SQL的語句編寫規則。例如：如果溫度讀數超出特定閾值，則它可以觸發規則以便將數據傳輸到Lambda515%，則應采取措施。規則引擎將提供數十個可用于轉換數據的可用功能，并且可以通過Lambda字的平均值。規則還會觸發在AWSLambda中執行Java、Node.js或Python代碼，從而提供最高靈活度以及處理設備數據的能力。規則引擎集成其它云服務圖13.亞馬遜云科技IoT規則引擎集成其他云服務規則引擎驗證發布至亞馬遜云科技IoT的消息請求，基于業務規則轉換消息請求并發布至其它服務，例如：富集化或過濾從設備收集的數據將設備數據寫入一個亞馬遜DynamoDBm保存文件至亞馬遜S3發送一個推送通知到所有亞馬遜SNS用戶向亞馬遜SQS隊列發布數據調用Lambda使用亞馬遜Kinesis處理大量的設備消息數據發送數據至亞馬遜Elasticsearch服務捕獲一條CloudWatch測量數據更新一條CloudWatch告警把一條進行預測規則引擎&實時流式數據處理推送通知

圖14.亞馬遜云科技IoT規則引擎&實時流式數據處理支持蘋果APNS推送通知服務、谷歌GCM云消息服務、亞馬遜ADM設備消息服務，微軟WNS推送服務亞馬遜SNS推送通知服務->HTTP協議終端（短信、郵件）通過亞馬遜SNS推送通知服務，調用第三方HTTP協議終端，支持訂閱和重試設備管理圖15.亞馬遜云科技IoT設備管理支持全球或部分地區的固件升級規則引擎在DynamoDBm數據庫跟蹤升級狀態和進度注冊表存儲設備的固件版本S3管理固件分發版本在S3中組織和保障和固件二進制文件消息代理使用話題模式通知設備分組通知設備分組固件更新信息，包括S3中的固件二進制文件URL地址產品管理：支持亞馬遜云科技IOT接入，一個平臺支持接入國內外主流IOT服務PaaS平臺，支持云對云方式接入小米小愛，百度語音等IOT服務SaaS平臺，一個平臺，集中管理設備管理：管理設備接入，查看設備信息和設備狀態；對網關類設備提供子設備看板數據分析：數據分析大看板，支持淺色和深色模式切換，支持查看用戶數據統計和設備數據統計故障管理：支持故障屬性配置和定義，以實現故障統計展示，快速定位問題設備和故障原因推送管理：按設備屬性配置推送功能，支持小程序訂閱消息推送和APP消息推送遠程升級：集成了一套廣云標準升級方案，支持設備模組遠程升級和設備主控芯片遠程升級（備按文檔接入遠程升級功能，便于設備迭代更新和問題修復應用管理：平臺提供APP和小程序接入SDK，提供應用管理和應用更新管理，提供完整的物聯網APP開發接入API以及加密方案用戶管理：提供基于應用區分的用戶管理功能，用戶與設備綁定管理，用戶信息展示運營服務：針對應用提供使用幫助管理，反饋管理，廣告管理等多種運營功能，對廚電類設備提供云菜譜功能和實現方案，對APP提供短信推送和消息推送功能，對小程序與APP提供文件存儲服務，提供靜態資源管理能力設備備案：對設備提供設備接入管理，按設備備案名單進行準入校驗，提高安全性耗材管理：對耗材類設備提供耗材管理權限管理：提供自定義權限配置，支持子品牌管理，支持平臺企業元素配置更多：基于微服務架構，支持自定義功能開發和接入通訊模組固件SDKWiFiSDK支持softApapp置。支持藍牙本地數據通訊，提供數據加密服務。設備動態注冊，云端管理平臺自動分配IoT平臺接入信息和就近服務節點。本地設備自動探測掃描聯網，重連機制。支持數據采集，自定義數據指標。支持產品生產測試。內置IoT平臺連接服務，支持多種設備安全認證策略，數據加密機制。支持云端固件升級和產品MCU固件升級以及設備管理。SDK藍牙本地通訊，提供數據加密服務。支持數據采集，自定義數據指標。支持產品及廠商信息自定義設置。支持本地藍牙固件升級和管理。支持產品生產測試。SDK設備動態注冊，云端管理平臺自動分配IoT平臺接入信息和就近服務節點。支持自定義設置設備注冊激活，管理平臺接口。支持數據采集，自定義數據指標。支持產品生產測試。內置IoT平臺連接服務，支持多種設備安全認證策略，數據加密機制。支持設備位置信息融合上報策略。支持設備影子策略防止數據丟失。支持云端固件升級和設備管理。移動端APPSDK"天匠"移動APP開發框架能夠幫助App開發者